JPH11168338A - 圧電共振子、圧電共振子の周波数調整方法および通信機器 - Google Patents
圧電共振子、圧電共振子の周波数調整方法および通信機器Info
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- JPH11168338A JPH11168338A JP10247204A JP24720498A JPH11168338A JP H11168338 A JPH11168338 A JP H11168338A JP 10247204 A JP10247204 A JP 10247204A JP 24720498 A JP24720498 A JP 24720498A JP H11168338 A JPH11168338 A JP H11168338A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 悪影響を及ぼされることなく、周波数以外の
特性に影響を与えずに、周波数調整が行われた圧電共振
子を得る。また、悪影響を及ぼすことなく、周波数特性
のみを調整することができ、有害物質を発生せず、しか
も周波数調整を行いやすい圧電共振子の周波数調整方法
を得る。 【解決手段】 圧電共振子１０は、圧電体層１４と内部
電極１６とを積層した基体１２を含む。基体１２の側面
において、絶縁膜１８ａ，１８ｂで１つおきに内部電極
１６を被覆し、その上に外部電極２０ａ，２０ｂを形成
することにより、内部電極１６を交互に外部電極２０
ａ，２０ｂに接続する。基体１２の外部電極２０ａ，２
０ｂの形成された側面と対向する基体１２の側面の長手
方向両端側に、インクジェットプリンタなどでインクを
噴射することにより、付加物２２を形成する。基体１２
の中央部に、厚膜形成法によって金属膜などを形成する
ことにより、付加物２２を形成してもよい。
特性に影響を与えずに、周波数調整が行われた圧電共振
子を得る。また、悪影響を及ぼすことなく、周波数特性
のみを調整することができ、有害物質を発生せず、しか
も周波数調整を行いやすい圧電共振子の周波数調整方法
を得る。 【解決手段】 圧電共振子１０は、圧電体層１４と内部
電極１６とを積層した基体１２を含む。基体１２の側面
において、絶縁膜１８ａ，１８ｂで１つおきに内部電極
１６を被覆し、その上に外部電極２０ａ，２０ｂを形成
することにより、内部電極１６を交互に外部電極２０
ａ，２０ｂに接続する。基体１２の外部電極２０ａ，２
０ｂの形成された側面と対向する基体１２の側面の長手
方向両端側に、インクジェットプリンタなどでインクを
噴射することにより、付加物２２を形成する。基体１２
の中央部に、厚膜形成法によって金属膜などを形成する
ことにより、付加物２２を形成してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は圧電共振子、圧電
共振子の周波数調整方法および通信機器に関し、特にた
とえば、圧電体の機械的共振を利用し、発振子、ディス
クリミネータ、フィルタなどの電子部品に用いられる圧
電共振子、圧電共振子の周波数調整方法および圧電共振
子を用いた通信機器に関する。
共振子の周波数調整方法および通信機器に関し、特にた
とえば、圧電体の機械的共振を利用し、発振子、ディス
クリミネータ、フィルタなどの電子部品に用いられる圧
電共振子、圧電共振子の周波数調整方法および圧電共振
子を用いた通信機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の圧電共振子としては、たとえば図
１１に示すように、平面視長方形の板状の圧電体で形成
された基体２を有し、この基体２の両面に電極３を形成
した圧電共振子１があった。このような圧電共振子１で
は、基体２は厚み方向に分極され、電極３間に信号を入
力することにより、基体２に長さ振動が励振される。こ
のような圧電共振子１は、分極方向および電界方向と振
動方向とが異なる圧電横効果を利用した共振子である。
１１に示すように、平面視長方形の板状の圧電体で形成
された基体２を有し、この基体２の両面に電極３を形成
した圧電共振子１があった。このような圧電共振子１で
は、基体２は厚み方向に分極され、電極３間に信号を入
力することにより、基体２に長さ振動が励振される。こ
のような圧電共振子１は、分極方向および電界方向と振
動方向とが異なる圧電横効果を利用した共振子である。
【０００３】このような圧電共振子における周波数調整
方法としては、たとえば特開平６−２０４７７８号に開
示されているように、長さ振動の共振周波数が圧電共振
子の長さ寸法により決定されることに着目し、圧電共振
子の端面を除去することで長さ寸法を変化させて、周波
数を上げる方向に調整するものであった。
方法としては、たとえば特開平６−２０４７７８号に開
示されているように、長さ振動の共振周波数が圧電共振
子の長さ寸法により決定されることに着目し、圧電共振
子の端面を除去することで長さ寸法を変化させて、周波
数を上げる方向に調整するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、長さ振
動を励振する圧電共振子を削って周波数調整を行うと、
削るときの応力や摩擦熱などにより、圧電共振子に悪影
響をおよぼすものであり、特に圧電共振子に用いられる
圧電体材料の多くはＰｂを含むため、削ることによって
生じる屑や微粉などを完全に回収する必要があった。さ
らに、この周波数調整方法では、圧電体や電極が除去さ
れるため、周波数だけでなく、静電容量などの他の特性
に影響を与えるものであった。また、圧電共振子を削っ
て周波数を調整する際に、その切削量の制御が難しい。
さらには、圧電共振子の端面を削る方法では、周波数を
上げる方向への調整はできるものの、周波数を下げる方
向への調整はできないものであった。
動を励振する圧電共振子を削って周波数調整を行うと、
削るときの応力や摩擦熱などにより、圧電共振子に悪影
響をおよぼすものであり、特に圧電共振子に用いられる
圧電体材料の多くはＰｂを含むため、削ることによって
生じる屑や微粉などを完全に回収する必要があった。さ
らに、この周波数調整方法では、圧電体や電極が除去さ
れるため、周波数だけでなく、静電容量などの他の特性
に影響を与えるものであった。また、圧電共振子を削っ
て周波数を調整する際に、その切削量の制御が難しい。
さらには、圧電共振子の端面を削る方法では、周波数を
上げる方向への調整はできるものの、周波数を下げる方
向への調整はできないものであった。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、悪
影響を及ぼされることなく、周波数以外の特性に影響を
与えずに、周波数調整が行われた圧電共振子を提供する
ことである。また、この発明の他の目的は、悪影響を及
ぼすことなく、周波数特性のみを上下に調整することが
でき、有害物質を発生せず、しかも周波数調整を行いや
すい圧電共振子の周波数調整方法を提供することであ
る。この発明のさらに他の目的は、悪影響を及ぼされる
ことなく、周波数以外の特性に影響を与えずに、周波数
調整が行われた圧電共振子を用いた通信機器を提供する
ことである。
影響を及ぼされることなく、周波数以外の特性に影響を
与えずに、周波数調整が行われた圧電共振子を提供する
ことである。また、この発明の他の目的は、悪影響を及
ぼすことなく、周波数特性のみを上下に調整することが
でき、有害物質を発生せず、しかも周波数調整を行いや
すい圧電共振子の周波数調整方法を提供することであ
る。この発明のさらに他の目的は、悪影響を及ぼされる
ことなく、周波数以外の特性に影響を与えずに、周波数
調整が行われた圧電共振子を用いた通信機器を提供する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、長さ振動が
励振される柱状の基体を含む圧電共振子の周波数調整方
法であって、基体に付加物を形成し、付加物の質量を調
整することにより圧電共振子の周波数を調整する、圧電
共振子の周波数調整方法である。この圧電共振子の周波
数調整方法において、付加物は、インクジェットプリン
タによって塗布されたインクとすることができ、インク
ジェットプリンタによって塗布されたインクの塗布回数
によって、インクの質量が調整される。なお、基体の長
さをＬとしたとき、基体の長さ方向の両端からＬ／４の
範囲内に付加物をそれぞれ形成することが望ましい。ま
た、基体の長さをＬとしたとき、基体の長さ方向の中央
部を中心としたＬ／２の範囲内に付加物を形成してもよ
い。さらに、付加物は、剛性を有する付加物とすること
ができる。また、この発明は、長さ振動が励振される柱
状の基体を含み、基体の長さをＬとしたとき、基体の長
さ方向の両端からＬ／４の範囲内に付加物が質量負荷と
して形成された、圧電共振子である。さらに、この発明
は、長さ振動が励振される柱状の基体を含み、基体の長
さをＬとしたとき、基体の長さ方向の中央部を中心とし
たＬ／２の範囲内に剛性を有する付加物が形成された、
圧電共振子である。この発明にかかる通信機器は、検波
器を有する通信機器であって、この発明にかかる圧電共
振子が検波器に用いられた、通信機器である。また、こ
の発明にかかる通信機器は、バンドパスフィルタを有す
る通信機器であって、この発明にかかる圧電共振子を含
むラダーフィルタがバンドパスフィルタに用いられた、
通信機器である。
励振される柱状の基体を含む圧電共振子の周波数調整方
法であって、基体に付加物を形成し、付加物の質量を調
整することにより圧電共振子の周波数を調整する、圧電
共振子の周波数調整方法である。この圧電共振子の周波
数調整方法において、付加物は、インクジェットプリン
タによって塗布されたインクとすることができ、インク
ジェットプリンタによって塗布されたインクの塗布回数
によって、インクの質量が調整される。なお、基体の長
さをＬとしたとき、基体の長さ方向の両端からＬ／４の
範囲内に付加物をそれぞれ形成することが望ましい。ま
た、基体の長さをＬとしたとき、基体の長さ方向の中央
部を中心としたＬ／２の範囲内に付加物を形成してもよ
い。さらに、付加物は、剛性を有する付加物とすること
ができる。また、この発明は、長さ振動が励振される柱
状の基体を含み、基体の長さをＬとしたとき、基体の長
さ方向の両端からＬ／４の範囲内に付加物が質量負荷と
して形成された、圧電共振子である。さらに、この発明
は、長さ振動が励振される柱状の基体を含み、基体の長
さをＬとしたとき、基体の長さ方向の中央部を中心とし
たＬ／２の範囲内に剛性を有する付加物が形成された、
圧電共振子である。この発明にかかる通信機器は、検波
器を有する通信機器であって、この発明にかかる圧電共
振子が検波器に用いられた、通信機器である。また、こ
の発明にかかる通信機器は、バンドパスフィルタを有す
る通信機器であって、この発明にかかる圧電共振子を含
むラダーフィルタがバンドパスフィルタに用いられた、
通信機器である。
【０００７】このような圧電共振子における周波数は、
図３に示すようなバネ−質量モデルで表すことができ、
共振子の周波数は（ｋ／ｍ）1/2 に比例する。ここで、
ｍはバネの両端の質量であり、ｋはバネ定数である。基
体に付加物が与えられることにより、バネ−質量モデル
の質量ｍが大きくなったり、バネ定数ｋが大きくなった
りする。この場合、基体の長さをＬとしたとき、基体の
両端からＬ／４の範囲内に質量負荷としての付加物が与
えられることによりｍが大きくなり、共振子の周波数が
低くなる。このとき、インクジェットプリンタでインク
を塗布すれば、１回のインクの塗布量は少ないため、そ
の塗布回数によってｍを細かく調整することができる。
また、基体の中央部を中心としてＬ／２の範囲内に付加
物を形成することによりｋが大きくなり、共振子の周波
数が高くなる。この発明の方法では、基体に付加物を形
成することにより周波数調整を行うため、圧電共振子の
構成物が除去されることがない。
図３に示すようなバネ−質量モデルで表すことができ、
共振子の周波数は（ｋ／ｍ）1/2 に比例する。ここで、
ｍはバネの両端の質量であり、ｋはバネ定数である。基
体に付加物が与えられることにより、バネ−質量モデル
の質量ｍが大きくなったり、バネ定数ｋが大きくなった
りする。この場合、基体の長さをＬとしたとき、基体の
両端からＬ／４の範囲内に質量負荷としての付加物が与
えられることによりｍが大きくなり、共振子の周波数が
低くなる。このとき、インクジェットプリンタでインク
を塗布すれば、１回のインクの塗布量は少ないため、そ
の塗布回数によってｍを細かく調整することができる。
また、基体の中央部を中心としてＬ／２の範囲内に付加
物を形成することによりｋが大きくなり、共振子の周波
数が高くなる。この発明の方法では、基体に付加物を形
成することにより周波数調整を行うため、圧電共振子の
構成物が除去されることがない。
【０００８】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の圧電共振子の一
例を示す斜視図であり、図２はその図解図である。圧電
共振子１０は、直方体状の基体１２を含む。基体１２
は、複数の圧電体層１４と内部電極１６とを積層するこ
とによって形成される。隣接する圧電体層１４は、図２
の矢印で示すように、互いに逆向きとなるように、基体
１２の長さ方向に分極される。ただし、基体１２の両端
部は分極されていない。なお、この基体１２の両端部
は、必要に応じて分極されたものであってもよい。基体
１２の１つの側面において、１つおきの内部電極１６の
基体１２の幅方向における一端側が、絶縁膜１８ａで被
覆される。また、基体１２の絶縁膜１８ａが形成された
のと同じ側面において、絶縁膜１８ａで被覆されていな
い内部電極１６の基体１２の幅方向における他端側が、
別の絶縁膜１８ｂで被覆される。
例を示す斜視図であり、図２はその図解図である。圧電
共振子１０は、直方体状の基体１２を含む。基体１２
は、複数の圧電体層１４と内部電極１６とを積層するこ
とによって形成される。隣接する圧電体層１４は、図２
の矢印で示すように、互いに逆向きとなるように、基体
１２の長さ方向に分極される。ただし、基体１２の両端
部は分極されていない。なお、この基体１２の両端部
は、必要に応じて分極されたものであってもよい。基体
１２の１つの側面において、１つおきの内部電極１６の
基体１２の幅方向における一端側が、絶縁膜１８ａで被
覆される。また、基体１２の絶縁膜１８ａが形成された
のと同じ側面において、絶縁膜１８ａで被覆されていな
い内部電極１６の基体１２の幅方向における他端側が、
別の絶縁膜１８ｂで被覆される。
【００１０】さらに、基体１２の側面において、内部電
極１６の一端側に接続されるように、外部電極２０ａが
形成される。このとき、内部電極１６は、１つおきに絶
縁膜１８ａで被覆されているため、この絶縁膜１８ａで
被覆されていない１つおきの内部電極１６が外部電極２
０ａに接続される。同様に、基体１２の側面において、
内部電極１６の他端側に接続されるように、外部電極２
０ｂが形成される。このとき、内部電極１６は、１つお
きに絶縁膜１８ｂで被覆されているため、この絶縁膜１
８ｂで被覆されていない内部電極が外部電極２０ｂに接
続される。したがって、隣接する内部電極１６は、互い
に別の外部電極２０ａ，２０ｂに接続される。また、基
体１２の前記外部電極２０ａ，２０ｂが形成された側面
と対向する側面の長手方向両端側には、付加物２２が形
成される。付加物２２は、たとえばインクジェットプリ
ンタでインクを塗布することにより形成される。
極１６の一端側に接続されるように、外部電極２０ａが
形成される。このとき、内部電極１６は、１つおきに絶
縁膜１８ａで被覆されているため、この絶縁膜１８ａで
被覆されていない１つおきの内部電極１６が外部電極２
０ａに接続される。同様に、基体１２の側面において、
内部電極１６の他端側に接続されるように、外部電極２
０ｂが形成される。このとき、内部電極１６は、１つお
きに絶縁膜１８ｂで被覆されているため、この絶縁膜１
８ｂで被覆されていない内部電極が外部電極２０ｂに接
続される。したがって、隣接する内部電極１６は、互い
に別の外部電極２０ａ，２０ｂに接続される。また、基
体１２の前記外部電極２０ａ，２０ｂが形成された側面
と対向する側面の長手方向両端側には、付加物２２が形
成される。付加物２２は、たとえばインクジェットプリ
ンタでインクを塗布することにより形成される。
【００１１】この圧電共振子１０では、外部電極２０
ａ，２０ｂに信号を入力することにより、圧電体層１４
に電界が印加され、圧電体層１４が基体１２の長さ方向
に伸縮しようとする。そのため、圧電共振子１０には、
全体として長さ振動が励振される。このような圧電共振
子１０は、圧電縦効果を利用するものである。このと
き、圧電共振子１０の周波数は、図３に示すバネ−質量
モデルで表され、（ｋ／ｍ）1/2 に比例する。ここで、
ｍはバネ−質量モデルの質量であり、ｋはバネ定数であ
る。この圧電共振子１０では、付加物２２が形成される
ことにより、付加物のない圧電共振子に比べて、バネ−
質量モデルのｍが大きくなる。そのため、圧電共振子１
０の周波数は、付加物のない圧電共振子に比べて低くな
る。
ａ，２０ｂに信号を入力することにより、圧電体層１４
に電界が印加され、圧電体層１４が基体１２の長さ方向
に伸縮しようとする。そのため、圧電共振子１０には、
全体として長さ振動が励振される。このような圧電共振
子１０は、圧電縦効果を利用するものである。このと
き、圧電共振子１０の周波数は、図３に示すバネ−質量
モデルで表され、（ｋ／ｍ）1/2 に比例する。ここで、
ｍはバネ−質量モデルの質量であり、ｋはバネ定数であ
る。この圧電共振子１０では、付加物２２が形成される
ことにより、付加物のない圧電共振子に比べて、バネ−
質量モデルのｍが大きくなる。そのため、圧電共振子１
０の周波数は、付加物のない圧電共振子に比べて低くな
る。
【００１２】付加物２２の形成範囲について、図４に示
すように、付加物２２の厚みｔがｔ 1 およびｔ2 （ｔ1
＜ｔ2 ）となるように、基体１２にインクジェットプリ
ンタで付加物を塗布した場合の結果を、図５（ａ）およ
び（ｂ）に示した。図５（ａ）は、基体１２の長さ方向
の両端からＬ1 の位置まで付加物２２を形成したときの
全質量Ｍを示している。なお、付加物２２は、基体１２
の全長をＬとしたとき、基体１２の両端部から中央部に
向かって形成した場合について示されている。したがっ
て、Ｌ1 ＝Ｌ／２のとき、基体１２の１つの側面の全面
に付加物２２が形成されていることを示している。ま
た、図５（ｂ）は、付加物２２が形成されていないとき
の周波数に比べて、付加物２２を形成したときの周波数
低下量を示している。
すように、付加物２２の厚みｔがｔ 1 およびｔ2 （ｔ1
＜ｔ2 ）となるように、基体１２にインクジェットプリ
ンタで付加物を塗布した場合の結果を、図５（ａ）およ
び（ｂ）に示した。図５（ａ）は、基体１２の長さ方向
の両端からＬ1 の位置まで付加物２２を形成したときの
全質量Ｍを示している。なお、付加物２２は、基体１２
の全長をＬとしたとき、基体１２の両端部から中央部に
向かって形成した場合について示されている。したがっ
て、Ｌ1 ＝Ｌ／２のとき、基体１２の１つの側面の全面
に付加物２２が形成されていることを示している。ま
た、図５（ｂ）は、付加物２２が形成されていないとき
の周波数に比べて、付加物２２を形成したときの周波数
低下量を示している。
【００１３】図５（ａ）、（ｂ）からわかるように、付
加物２２の形成位置は、基体１２の両端からＬ／４まで
の範囲内であるときに周波数が低下し、基体１２の中央
部付近に形成しても周波数はほとんど低下しないことが
わかる。これは、基体１２の両端部に近い部分に付加物
２２を形成することにより、バネ−質量モデルのｍが増
加したことに相当するものと考えられる。したがって、
周波数調整のためには、付加物２２は、基体１２の両端
からＬ／４の範囲内に形成されることが好ましい。この
場合、基体１２の両端に配置される付加物２２は、この
範囲内に配置されていれば、必ずしも同一形状、同一質
量である必要はない。調整する周波数に応じて、適宜選
択し得るものである。
加物２２の形成位置は、基体１２の両端からＬ／４まで
の範囲内であるときに周波数が低下し、基体１２の中央
部付近に形成しても周波数はほとんど低下しないことが
わかる。これは、基体１２の両端部に近い部分に付加物
２２を形成することにより、バネ−質量モデルのｍが増
加したことに相当するものと考えられる。したがって、
周波数調整のためには、付加物２２は、基体１２の両端
からＬ／４の範囲内に形成されることが好ましい。この
場合、基体１２の両端に配置される付加物２２は、この
範囲内に配置されていれば、必ずしも同一形状、同一質
量である必要はない。調整する周波数に応じて、適宜選
択し得るものである。
【００１４】また、付加物２２の形成のために、インク
ジェットプリンタを用いることにより、基体１２に形成
される付加物２２の質量の調整を容易にすることができ
る。インクジェットプリンタは、０．１μｇ以下という
微小なインク粒を噴射するため、インクジェットプリン
タによる塗布回数によって、付加物２２の質量の微妙な
調整が可能である。実験として、インクジェットプリン
タによるインクの塗布回数と、圧電共振子１０の周波数
低下量との関係を図６（ａ）、（ｂ）に示した。なお、
図６（ａ）は、基体１２の１つの側面において、その両
端からＬ／４の範囲内にインクを塗布した例であり、図
６（ｂ）は、基体１２の１つの側面の全面にインクを塗
布した例である。
ジェットプリンタを用いることにより、基体１２に形成
される付加物２２の質量の調整を容易にすることができ
る。インクジェットプリンタは、０．１μｇ以下という
微小なインク粒を噴射するため、インクジェットプリン
タによる塗布回数によって、付加物２２の質量の微妙な
調整が可能である。実験として、インクジェットプリン
タによるインクの塗布回数と、圧電共振子１０の周波数
低下量との関係を図６（ａ）、（ｂ）に示した。なお、
図６（ａ）は、基体１２の１つの側面において、その両
端からＬ／４の範囲内にインクを塗布した例であり、図
６（ｂ）は、基体１２の１つの側面の全面にインクを塗
布した例である。
【００１５】図６（ａ）、（ｂ）からわかるように、イ
ンクジェットプリンタによるインクの塗布回数と周波数
低下量とは、ほぼ比例した関係にある。また、図６
（ａ）と図６（ｂ）とは、互いによく似た特性を示して
いる。このことからも、基体１２の両端からＬ／４まで
の範囲にインクを塗布した場合と、全面に塗布した場合
とでは、周波数低下量にあまり差がないことがわかる。
ンクジェットプリンタによるインクの塗布回数と周波数
低下量とは、ほぼ比例した関係にある。また、図６
（ａ）と図６（ｂ）とは、互いによく似た特性を示して
いる。このことからも、基体１２の両端からＬ／４まで
の範囲にインクを塗布した場合と、全面に塗布した場合
とでは、周波数低下量にあまり差がないことがわかる。
【００１６】このように、インクジェットプリンタによ
るインクの塗布回数により、ほぼ正確に圧電共振子１０
の周波数低下量を調整することができる。しかも、複数
の圧電共振子１０について、同時に周波数調整をするこ
とができる。また、基体１２の両端からＬ／４の範囲内
にインクを塗布することが、周波数調整には効果的であ
る。さらに、インクジェットプリンタを用いれば、基体
１２に非接触で付加物２２を形成することができるた
め、基体１２に応力や摩擦熱などが加わらず、それによ
る圧電共振子１０への悪影響を防ぐことができる。ま
た、このときの付加物の形成は、印刷などの厚膜形成法
や、ディスペンサなどの吐出装置によって樹脂を塗布す
るものであってもよい。
るインクの塗布回数により、ほぼ正確に圧電共振子１０
の周波数低下量を調整することができる。しかも、複数
の圧電共振子１０について、同時に周波数調整をするこ
とができる。また、基体１２の両端からＬ／４の範囲内
にインクを塗布することが、周波数調整には効果的であ
る。さらに、インクジェットプリンタを用いれば、基体
１２に非接触で付加物２２を形成することができるた
め、基体１２に応力や摩擦熱などが加わらず、それによ
る圧電共振子１０への悪影響を防ぐことができる。ま
た、このときの付加物の形成は、印刷などの厚膜形成法
や、ディスペンサなどの吐出装置によって樹脂を塗布す
るものであってもよい。
【００１７】また、基体１２に、剛性を有する付加物２
２を形成してもよい。この場合、内部電極１６と接触し
ないように絶縁した上で、たとえばＡｇなどの剛性を有
する金属材料を焼き付けるなどのような厚膜形成法によ
って、付加物２２が基体１２の側面に形成される。この
ように、付加物２２を形成することにより、圧電共振子
１０の周波数は高くなる。この場合、付加物２２の形成
は、バネ−質量モデルのｋを大きくすることに相当する
ものと考えられる。つまり、付加物２２の形成は、バネ
−質量モデルのバネを強くすることに相当し、そのため
には、付加物２２の質量よりも剛性が重要な要素とな
る。
２を形成してもよい。この場合、内部電極１６と接触し
ないように絶縁した上で、たとえばＡｇなどの剛性を有
する金属材料を焼き付けるなどのような厚膜形成法によ
って、付加物２２が基体１２の側面に形成される。この
ように、付加物２２を形成することにより、圧電共振子
１０の周波数は高くなる。この場合、付加物２２の形成
は、バネ−質量モデルのｋを大きくすることに相当する
ものと考えられる。つまり、付加物２２の形成は、バネ
−質量モデルのバネを強くすることに相当し、そのため
には、付加物２２の質量よりも剛性が重要な要素とな
る。
【００１８】このような付加物２２の形成について、図
７に示すように、基体１２の長さ方向の中央部から両側
に広がるように付加物２２を形成し、付加物２２の長さ
Ｌ1と周波数増加量との関係を図８に示した。図８から
わかるように、Ｌ1 がＬ／２以下の範囲では、Ｌ1 が大
きくなるにしたがって、周波数増加量が大きくなってい
る。しかしながら、Ｌ1 がＬ／２を超えると、周波数は
増加していない。これは、基体１２の中央部付近に剛性
を有する付加物２２を形成することにより、圧電共振子
１０の動きを妨げること、つまりバネ−質量モデルのバ
ネ定数ｋを大きくすることに相当するものと考えられ
る。さらに、付加物２２の形成範囲が大きくなり、基体
１２の端部付近まで形成されると、バネ−質量モデルの
質量ｍを大きくする効果がでてくるものと考えられる。
したがって、圧電共振子１０の周波数を高くするには、
基体１２の長さ方向の中央部を中心として、Ｌ／２の範
囲内に形成するのが効果的である。
７に示すように、基体１２の長さ方向の中央部から両側
に広がるように付加物２２を形成し、付加物２２の長さ
Ｌ1と周波数増加量との関係を図８に示した。図８から
わかるように、Ｌ1 がＬ／２以下の範囲では、Ｌ1 が大
きくなるにしたがって、周波数増加量が大きくなってい
る。しかしながら、Ｌ1 がＬ／２を超えると、周波数は
増加していない。これは、基体１２の中央部付近に剛性
を有する付加物２２を形成することにより、圧電共振子
１０の動きを妨げること、つまりバネ−質量モデルのバ
ネ定数ｋを大きくすることに相当するものと考えられ
る。さらに、付加物２２の形成範囲が大きくなり、基体
１２の端部付近まで形成されると、バネ−質量モデルの
質量ｍを大きくする効果がでてくるものと考えられる。
したがって、圧電共振子１０の周波数を高くするには、
基体１２の長さ方向の中央部を中心として、Ｌ／２の範
囲内に形成するのが効果的である。
【００１９】このように、圧電共振子１０に付加物２２
を形成することによって、その周波数を調整することが
できる。しかも、インクジェットプリンタによるインク
の塗布回数を調整したり、インクや金属膜などの付加物
２２の形成範囲を調整することによって、圧電共振子１
０の周波数を調整することができる。
を形成することによって、その周波数を調整することが
できる。しかも、インクジェットプリンタによるインク
の塗布回数を調整したり、インクや金属膜などの付加物
２２の形成範囲を調整することによって、圧電共振子１
０の周波数を調整することができる。
【００２０】さらに、この発明の周波数調整方法は、圧
電共振子１０に付加物２２を形成するものであり、圧電
体層や内部電極などの圧電共振子１０の構成物を除去す
るものではないため、静電容量などの周波数以外の特性
に影響を与えない。
電共振子１０に付加物２２を形成するものであり、圧電
体層や内部電極などの圧電共振子１０の構成物を除去す
るものではないため、静電容量などの周波数以外の特性
に影響を与えない。
【００２１】なお、圧電共振子１０の周波数を低くする
場合には、図９に示すように、基体１２の長さ方向の両
端面部分に付加物２２を形成してもよい。また、付加物
２２は、基体１２の１つの側面のみでなく、２つまたは
それ以上の側面に形成されてもよい。また、圧電共振子
１０としては、積層型のものに限らず、図１１に示すよ
うな圧電体板の両面に電極を形成した長さ振動の圧電共
振子に付加物を形成してもよい。このように、長さ振動
の圧電共振子において、どのような構成の圧電共振子で
あっても、付加物を形成することにより、その周波数を
調整することができる。
場合には、図９に示すように、基体１２の長さ方向の両
端面部分に付加物２２を形成してもよい。また、付加物
２２は、基体１２の１つの側面のみでなく、２つまたは
それ以上の側面に形成されてもよい。また、圧電共振子
１０としては、積層型のものに限らず、図１１に示すよ
うな圧電体板の両面に電極を形成した長さ振動の圧電共
振子に付加物を形成してもよい。このように、長さ振動
の圧電共振子において、どのような構成の圧電共振子で
あっても、付加物を形成することにより、その周波数を
調整することができる。
【００２２】図１０はこの発明にかかるダブルスーパー
ヘテロダイン受信機の一例を示すブロック図である。図
１０に示すダブルスーパーヘテロダイン受信機１００は
アンテナ１０２を含む。アンテナ１０２は入力回路１０
４の入力端に接続される。入力回路１０４は、アンテナ
１０２と後述の高周波増幅器１０６とのインピーダンス
整合を行い、希望波を選択する同調回路あるいはバンド
パスフィルタが用いられる。入力回路１０４の出力端
は、高周波増幅器１０６の入力端に接続される。高周波
増幅器１０６は、微弱な電波を低雑音増幅し感度を向上
させ、また、イメージ周波数選択度を改善するためのも
のである。高周波増幅器１０６の出力端は、第１の周波
数混合器１０８の入力端に接続される。第１の周波数混
合器１０８は、希望波と第１の局部発振波とを混合して
和または差の第１の中間周波をつくるためのものであ
る。第１の周波数混合器１０８の別の入力端には、第１
の局部発振器１１０の出力端が接続される。第１の局部
発振器１１０は、第１の中間周波をつくるための第１の
局部発振波を発振するためのものである。第１の周波数
混合器１０８の出力端は、第１のバンドパスフィルタ１
１２の入力端に接続される。第１のバンドパスフィルタ
１１２は、第１の中間周波を通過するためのものであ
る。第１のバンドパスフィルタ１１２の出力端は、第２
の周波数混合器１１４の入力端に接続される。第２の周
波数混合器１１４は、第１の中間周波と第２の局部発振
波とを混合して和または差の第２の中間周波をつくるた
めのものである。第２の周波数混合器１１４の別の入力
端には、第２の局部発振器１１６の出力端が接続され
る。第２の局部発振器１１６は、第２の中間周波をつく
るための第２の局部発振波を発振するためのものであ
る。第２の周波数混合器１１４の出力端は、第２のバン
ドパスフィルタ１１８の入力端に接続される。第２のバ
ンドパスフィルタ１１８は、第２の中間周波を通過する
ためのものである。第２のバンドパスフィルタ１１８の
出力端は、中間周波増幅器１２０の入力端に接続され
る。中間周波増幅器１２０は、第２の中間周波を増幅す
るためのものである。中間周波増幅器１２０の出力端
は、検波器１２２の入力端に接続される。検波器１２２
は、第２の中間周波から信号波を得るためのものであ
る。検波器１２２の出力端は、低周波増幅器１２４の入
力端に接続される。低周波増幅器１２４は、スピーカを
駆動できるレベルまで信号波を増幅するためのものであ
る。低周波増幅器１２４の出力端は、スピーカ１２６に
接続される。
ヘテロダイン受信機の一例を示すブロック図である。図
１０に示すダブルスーパーヘテロダイン受信機１００は
アンテナ１０２を含む。アンテナ１０２は入力回路１０
４の入力端に接続される。入力回路１０４は、アンテナ
１０２と後述の高周波増幅器１０６とのインピーダンス
整合を行い、希望波を選択する同調回路あるいはバンド
パスフィルタが用いられる。入力回路１０４の出力端
は、高周波増幅器１０６の入力端に接続される。高周波
増幅器１０６は、微弱な電波を低雑音増幅し感度を向上
させ、また、イメージ周波数選択度を改善するためのも
のである。高周波増幅器１０６の出力端は、第１の周波
数混合器１０８の入力端に接続される。第１の周波数混
合器１０８は、希望波と第１の局部発振波とを混合して
和または差の第１の中間周波をつくるためのものであ
る。第１の周波数混合器１０８の別の入力端には、第１
の局部発振器１１０の出力端が接続される。第１の局部
発振器１１０は、第１の中間周波をつくるための第１の
局部発振波を発振するためのものである。第１の周波数
混合器１０８の出力端は、第１のバンドパスフィルタ１
１２の入力端に接続される。第１のバンドパスフィルタ
１１２は、第１の中間周波を通過するためのものであ
る。第１のバンドパスフィルタ１１２の出力端は、第２
の周波数混合器１１４の入力端に接続される。第２の周
波数混合器１１４は、第１の中間周波と第２の局部発振
波とを混合して和または差の第２の中間周波をつくるた
めのものである。第２の周波数混合器１１４の別の入力
端には、第２の局部発振器１１６の出力端が接続され
る。第２の局部発振器１１６は、第２の中間周波をつく
るための第２の局部発振波を発振するためのものであ
る。第２の周波数混合器１１４の出力端は、第２のバン
ドパスフィルタ１１８の入力端に接続される。第２のバ
ンドパスフィルタ１１８は、第２の中間周波を通過する
ためのものである。第２のバンドパスフィルタ１１８の
出力端は、中間周波増幅器１２０の入力端に接続され
る。中間周波増幅器１２０は、第２の中間周波を増幅す
るためのものである。中間周波増幅器１２０の出力端
は、検波器１２２の入力端に接続される。検波器１２２
は、第２の中間周波から信号波を得るためのものであ
る。検波器１２２の出力端は、低周波増幅器１２４の入
力端に接続される。低周波増幅器１２４は、スピーカを
駆動できるレベルまで信号波を増幅するためのものであ
る。低周波増幅器１２４の出力端は、スピーカ１２６に
接続される。
【００２３】そして、この発明では、そのダブルスーパ
ーヘテロダイン受信機１００において、検波器１２２に
上述の圧電共振子が用いられてもよく、また、第１のバ
ンドパスフィルタ１１２および第２のバンドパスフィル
タ１１８にそれぞれ上述の圧電共振子を含むラダーフィ
ルタが用いられてもよい。圧電共振子を含むラダーフィ
ルタとしては、たとえば、特開平１０−５１２６１号に
開示されているように、４つの圧電共振子を梯子型に接
続したラダーフィルタが用いられてもよい。このような
受信機は、小型で、受信特性に優れたものとなる。
ーヘテロダイン受信機１００において、検波器１２２に
上述の圧電共振子が用いられてもよく、また、第１のバ
ンドパスフィルタ１１２および第２のバンドパスフィル
タ１１８にそれぞれ上述の圧電共振子を含むラダーフィ
ルタが用いられてもよい。圧電共振子を含むラダーフィ
ルタとしては、たとえば、特開平１０−５１２６１号に
開示されているように、４つの圧電共振子を梯子型に接
続したラダーフィルタが用いられてもよい。このような
受信機は、小型で、受信特性に優れたものとなる。
【００２４】また、この発明では、シングルスーパーヘ
テロダイン受信機において、検波器に上述の圧電共振子
が用いられてもよく、また、バンドパスフィルタに上述
のラダーフィルタが用いられてもよい。このようなシン
グルスーパーヘテロダイン受信機も、上述したダブルス
ーパーヘテロダイン受信機同様、小型で、受信特性に優
れたものとなる。
テロダイン受信機において、検波器に上述の圧電共振子
が用いられてもよく、また、バンドパスフィルタに上述
のラダーフィルタが用いられてもよい。このようなシン
グルスーパーヘテロダイン受信機も、上述したダブルス
ーパーヘテロダイン受信機同様、小型で、受信特性に優
れたものとなる。
【００２５】
【発明の効果】この発明によれば、圧電共振子に付加物
を形成することにより、その周波数を上下に調整するこ
とができる。しかも、インクジェットプリンタなどを用
いれば、インクの塗布量を高精度で制御することがで
き、微妙な周波数調整が可能であるとともに、複数の圧
電共振子を一括加工しながら個々にその塗布量を制御す
ることができる。そのため、高精度で高効率な周波数調
整が可能である。さらに、インクジェットプリンタを用
いれば、圧電共振子に非接触で付加物を形成できるた
め、応力や熱などによる圧電共振子への悪影響を防ぐこ
とができる。また、圧電共振子を削る場合のように、そ
の構成物を除去することがないため、周波数以外の特性
に影響を与えることがなく、しかも有害物を発生するこ
ともない。さらに、この発明によれば、悪影響を及ぼさ
れることなく、周波数以外の特性に影響を与えずに、周
波数調整が行われた圧電共振子を用いた通信機器が得ら
れる。
を形成することにより、その周波数を上下に調整するこ
とができる。しかも、インクジェットプリンタなどを用
いれば、インクの塗布量を高精度で制御することがで
き、微妙な周波数調整が可能であるとともに、複数の圧
電共振子を一括加工しながら個々にその塗布量を制御す
ることができる。そのため、高精度で高効率な周波数調
整が可能である。さらに、インクジェットプリンタを用
いれば、圧電共振子に非接触で付加物を形成できるた
め、応力や熱などによる圧電共振子への悪影響を防ぐこ
とができる。また、圧電共振子を削る場合のように、そ
の構成物を除去することがないため、周波数以外の特性
に影響を与えることがなく、しかも有害物を発生するこ
ともない。さらに、この発明によれば、悪影響を及ぼさ
れることなく、周波数以外の特性に影響を与えずに、周
波数調整が行われた圧電共振子を用いた通信機器が得ら
れる。
【図１】この発明の圧電共振子の一例を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】図１に示す圧電共振子の構造を示す図解図であ
る。
る。
【図３】図１に示す圧電共振子の周波数に関連するバネ
−質量モデルを示す図解図である。
−質量モデルを示す図解図である。
【図４】実験例として用いた圧電共振子の斜視図であ
る。
る。
【図５】図４に示す圧電共振子において、付加物の形成
範囲を変えたときの付加物の質量および圧電共振子の周
波数低下量を示すグラフである。
範囲を変えたときの付加物の質量および圧電共振子の周
波数低下量を示すグラフである。
【図６】図４に示す圧電共振子において、インクジェッ
トプリンタによるインクの塗布回数と周波数低下量との
関係を示すグラフである。
トプリンタによるインクの塗布回数と周波数低下量との
関係を示すグラフである。
【図７】この発明の圧電共振子の他の例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図８】図７に示す圧電共振子において、付加物の形成
範囲を変えたときの周波数増加量を示すグラフである。
範囲を変えたときの周波数増加量を示すグラフである。
【図９】この発明の圧電共振子のさらに他の例を示す斜
視図である。
視図である。
【図１０】この発明にかかるダブルスーパーヘテロダイ
ン受信機の一例を示すブロック図である。
ン受信機の一例を示すブロック図である。
【図１１】従来の圧電共振子の一例を示す斜視図であ
る。
る。
１０ 圧電共振子 １２ 基体 １４ 圧電体層 １６ 内部電極 １８ａ，１８ｂ 絶縁膜 ２０ａ，２０ｂ 外部電極 ２２ 付加物 １００ ダブルスーパーヘテロダイン受信機 １１２ 第１のバンドパスフィルタ １１８ 第２のバンドパスフィルタ １２２ 検波器
Claims (9)
- 【請求項１】 長さ振動が励振される柱状の基体を含む
圧電共振子の周波数調整方法であって、 前記基体に付加物を形成し、前記付加物の質量を調整す
ることにより圧電共振子の周波数を調整する、圧電共振
子の周波数調整方法。 - 【請求項２】 前記付加物は、インクジェットプリンタ
によって塗布されたインクであり、前記インクジェット
プリンタによって塗布されたインクの塗布回数によっ
て、前記インクの質量を調整する、請求項１に記載の圧
電共振子の周波数調整方法。 - 【請求項３】 前記基体の長さをＬとしたとき、前記基
体の長さ方向の両端からＬ／４の範囲内に前記付加物が
それぞれ形成される、請求項１または請求項２に記載の
圧電共振子の周波数調整方法。 - 【請求項４】 前記基体の長さをＬとしたとき、前記基
体の長さ方向の中央部を中心としたＬ／２の範囲内に前
記付加物が形成される、請求項１または請求項２に記載
の圧電共振子の周波数調整方法。 - 【請求項５】 前記付加物は、剛性を有する付加物であ
る、請求項１、請求項２または請求項４に記載の圧電共
振子の周波数調整方法。 - 【請求項６】 長さ振動が励振される柱状の基体を含
み、 前記基体の長さをＬとしたとき、前記基体の長さ方向の
両端からＬ／４の範囲内に前記付加物が質量負荷として
形成された、圧電共振子。 - 【請求項７】 長さ振動が励振される柱状の基体を含
み、 前記基体の長さをＬとしたとき、前記基体の長さ方向の
中央部を中心としたＬ／２の範囲内に剛性を有する前記
付加物が形成された、圧電共振子。 - 【請求項８】 検波器を有する通信機器であって、請求
項６または請求項７に記載の圧電共振子が前記検波器に
用いられた、通信機器。 - 【請求項９】 バンドパスフィルタを有する通信機器で
あって、請求項６または請求項７に記載の圧電共振子を
含むラダーフィルタが前記バンドパスフィルタに用いら
れた、通信機器。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10247204A JPH11168338A (ja) | 1997-10-01 | 1998-09-01 | 圧電共振子、圧電共振子の周波数調整方法および通信機器 |
| EP98117932A EP0907246A3 (en) | 1997-10-01 | 1998-09-22 | Piezoelectric resonator, method for adjusting frequency of the piezoelectric resonator and communication apparatus |
| US09/160,656 US6114796A (en) | 1997-10-01 | 1998-09-25 | Piezoelectric resonator, method for adjusting frequency of piezoelectric resonator and communication apparatus including same |
| KR1019980040491A KR100307103B1 (ko) | 1997-10-01 | 1998-09-29 | 압전공진자,이압전공진자의주파수조정방법및이를포함하는통신장치 |
| NO19984574A NO316420B1 (no) | 1997-10-01 | 1998-09-30 | Piezoelektrisk resonator med regulerbar resonansfrekvens, og kommunikasjonsapparat med slike resonatorer |
| CN98120876A CN1213894A (zh) | 1997-10-01 | 1998-09-30 | 压电谐振器及其频率调整方法及含压电谐振器的通信装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28617997 | 1997-10-01 | ||
| JP9-286179 | 1997-10-01 | ||
| JP10247204A JPH11168338A (ja) | 1997-10-01 | 1998-09-01 | 圧電共振子、圧電共振子の周波数調整方法および通信機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11168338A true JPH11168338A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=26538131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10247204A Pending JPH11168338A (ja) | 1997-10-01 | 1998-09-01 | 圧電共振子、圧電共振子の周波数調整方法および通信機器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6114796A (ja) |
| EP (1) | EP0907246A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11168338A (ja) |
| KR (1) | KR100307103B1 (ja) |
| CN (1) | CN1213894A (ja) |
| NO (1) | NO316420B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030073843A (ko) * | 2002-03-13 | 2003-09-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 박막 용적 공진기 필터 및 그 제조방법 |
| KR100819555B1 (ko) | 2006-12-29 | 2008-04-08 | 주식회사 에스세라 | 압전 공진자를 가지는 압전 공진 장치의 형성방법들 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6398350B2 (en) * | 2000-02-08 | 2002-06-04 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric vibrator unit, liquid jet head, manufacturing method of piezoelectric vibrator unit, and manufacturing method of liquid jet head |
| US20070200457A1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Heim Jonathan R | High-speed acrylic electroactive polymer transducers |
| US8702997B2 (en) | 2011-06-02 | 2014-04-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Balancing a microelectromechanical system |
| CN105071827A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-18 | 成都众山科技有限公司 | 全双工的数传电台 |
Family Cites Families (10)
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